2. Phương phỏp nghiờn cứu
2.1.3. Phương phỏp bọc lớp đệm ZnSe lờn lừi CdSe
Cỏc lượng tiền chất Zn và Se cần thiết đờ̉ nuụi lớp đệm cú độ dày mong muốn cho lừi CdSe được tính như sau: đầu tiờn, xỏc định kích thước trung bỡnh (bỏn kớnh R) của cỏc chấm lượng tử CdSe lừi từ ảnh TEM và từ vị trí đỉnh phổ hấp thụ exciton cơ bản của mẫu. Từ phổ hấp thụ, chỳng tụi cũng tính được kích thước của QD. Dựa trờn pha kết tinh của QD (thường được xỏc định trước bằng phương phỏp nhiễu xạ tia X), ta sẽ biết khoảng cỏch liờn tiếp giữa hai mặt mạng tinh thờ̉ của QD, dựa vào hằng số mạng của vật liệu khối CdSe và ZnSe. Cỏc QD CdSe và lớp vỏ ZnSe trong phộp chế tạo của chỳng tụi đều cú cấu trỳc mạng tinh thờ̉ lục giỏc. Dựa trờn kích thước của QD CdSe lừi, chiều dày mong muốn của lớp vỏ tớnh theo từng số đơn lớp (ML), với giả thiết là lừi và vỏ đều cú dạng hỡnh cầu mà tỷ lệ mole giữa CdSe lừi và đệm ZnSe được tớnh toỏn phự hợp. Sau khi xỏc định được kích thước trung bỡnh của cỏc chấm lượng tử lừi/đệm với lớp đệm cú chiều dày n đơn lớp (ML), bỏn kớnh của chấm lừi/đệm là R+ nc, với c là hằng số mạng của w-ZnSe. Ta tính được tỷ lệ cỏc nguyờn tử (cũng là tỷ lệ mol) ZnSe đối với lừi hỡnh cầu CdSe cần thiết đờ̉ tạo ra lớp đệm. Chiều dày một đơn lớp (ML) đệm được tớnh bằng với hằng số mạng theo trục phỏt triờ̉n tinh thờ̉ của bỏn dẫn khối. Nếu tớnh theo cấu trỳc wurtzite (wz), chiều dày của một đơn lớp đệm ZnSe, theo trục c là 0,653 nm [16]. Qui trỡnh được mụ tả trong hỡnh 2.2. Đưa một lượng ban đầu QD CdSe đó chế tạo ở trờn, ở dạng được bao phủ TOPO + HDA vào một thờ̉ tớch nhất định TOPO và HDA được tính tương ứng, trong điều kiện cú gia nhiệt ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ chế tạo lừi khoảng 20oC trong mụi trường khớ N2, ta được hỗn hợp dung dịch A, chứa cỏc QD CdSe trong TOPO - HDA.
Hoà tan một lượng kẽm acetate với một lượng TOP đờ̉ tạo thành dạng Zn2+
phõn tỏn đều trong TOP, với nồng độ Zn trong hỗn hợp là 0,4 M trong điều kiện cú gia nhiệt ở nhiệt độ ~ 150oC và trong mụi trường khớ N2, ta được dung dịch B chứa Zn. Lượng hexamethyldisllathiane (TMS2)S) tương ứng với lượng Zn theo tỷ lệ 1:1 cũng được chuẩn bị. Tiờm nhỏ giọt rất chậm (tốc độ 5 giọt/giõy) lần lượt từng đơn lớp TOP - Zn2+ và TOP – Se2-theo phương phỏp nuụi từng lớp ion (SILAR).
Tỉ lệ mol của tiền chất Zn và Se được xỏc định là 1,37/1. Sau khi kết thỳc mỗi lượt tiờm cỏc tiền chất Zn2+ và Se2-, chỳng tụi giữ nguyờn nhiệt độ phản ứng và khuấy trong mụi trường khớ N2 trong khoảng thời gian là 15 phỳt đờ̉ cỏc ion cú thời gian bỏm vào lớp vỏ ngoài cựng của cỏc lừi CdSe và đờ̉ cho hiệu suất phản ứng xảy ra là cao nhất. Sau đú chỳng tụi hạ nhiệt độ xuống khoảng 110oC và khuấy trong mụi trường khớ N2 trong khoảng một giờ đờ̉ ổn định kích thước cỏc QD.